Galeria de mapas mentais Direções e caminhos de pesquisa de materiais funcionais micro-nano ópticos
Este mapa cerebral combinado contém a classificação básica, princípios, design e preparação de materiais ópticos funcionais, especialmente materiais micro-nano ópticos preparados usando tecnologia de processamento micro-nano. Ele pode ser considerado uma revisão lógica e clara, para aqueles que são novos. este campo. Xiaobai é um pouco útil. As fontes de informação compiladas são principalmente artigos de revisão relevantes e livros profissionais. Alguns mapas cerebrais que têm maior interseção com minha direção de pesquisa serão feitos com mais detalhes. Aqueles que não posso usar são listados em uma estrutura semelhante ao catálogo de livros. também é muito conveniente para usar como índice de pontos de conhecimento. Eu compilei e resumi o conteúdo da pesquisa de materiais funcionais micro-nano ópticos há muito tempo. Originalmente, queria usar os princípios de design e processos de fabricação de materiais ópticos existentes para produzir objetos físicos. eram limitados (precisão O equipamento que encomendei era muito caro) e finalmente foi feito diretamente usando um método de preparação simplificado. Há uma grande probabilidade de que essas coisas que você aprendeu e organizou no estágio inicial não sejam usadas por você. É uma pena que elas estejam sempre armazenadas no disco da nuvem. você mesmo. O preço é usado para excluir pessoas divertidas não profissionais, e o limite máximo só pode ser definido em 20. É uma pena que se eu pegar qualquer livro, seja mais de cem, muito menos um banco de dados de literatura. canais para obter conhecimento são valiosos. Clonar ou não, depende da sua adequação e necessidades profissionais.
Editado em 2024-04-04 07:59:44A segunda unidade do Curso Obrigatório de Biologia resumiu e organizou os pontos de conhecimento, abrangendo todos os conteúdos básicos, o que é muito conveniente para todos aprenderem. Adequado para revisão e visualização de exames para melhorar a eficiência do aprendizado. Apresse-se e colete-o para aprender juntos!
Este é um mapa mental sobre Extração e corrosão de mim. O conteúdo principal inclui: Corrosão de metais, Extração de metais e a série de reatividade.
Este é um mapa mental sobre Reatividade de metais. O conteúdo principal inclui: Reações de deslocamento de metais, A série de reatividade de metais.
A segunda unidade do Curso Obrigatório de Biologia resumiu e organizou os pontos de conhecimento, abrangendo todos os conteúdos básicos, o que é muito conveniente para todos aprenderem. Adequado para revisão e visualização de exames para melhorar a eficiência do aprendizado. Apresse-se e colete-o para aprender juntos!
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Materiais ópticos direção de pesquisa
1. Fundamental
1.1. Propriedades dielétricas do material
1.2. PC de cristal fotônico
1.3. PlasmaPPC
2. Aplicativos avançados
2.1. Materiais ópticos funcionais
2.2. Integração óptica micro-nano
3. Tecnologia de manufatura
3.1. Tecnologia de fabricação micro-nano
Propriedades dielétricas de materiais
intensidade total de polarização
polarização espontânea
Se a célula unitária não apenas não tem centro de simetria em sua estrutura, mas também os centros de carga positiva e negativa da própria célula unitária não se sobrepõem quando não há força externa, ou seja, a célula unitária tem polaridade, então devido a a periodicidade e repetibilidade da estrutura cristalina·Célula unitária Os momentos elétricos inerentes serão organizados ordenadamente ao longo da mesma direção, tornando o cristal em um estado altamente polarizado.
efeito de ponto de pressão positivo
A densidade de carga dentro do invólucro é proporcional à força. Um processo de conversão de energia mecânica em energia elétrica.
Efeito piezoelétrico inverso
Quando o cristal está sob a ação de um campo elétrico externo, o cristal se deforma em certas direções, e a deformação é proporcional à intensidade do campo elétrico.
Ferroeletricidade
Em alguns cristais dielétricos, a estrutura da célula unitária faz com que os centros de carga positiva e negativa não se sobreponham e ocorra um momento de dipolo elétrico, resultando em uma intensidade de polarização elétrica diferente de zero, fazendo com que o cristal tenha polarização espontânea, e a direção do momento dipolar elétrico pode ser alterada por uma mudança de campo elétrico externo.
Constante dielétrica e capacitância
capacitância
Uma medida da capacidade de dois condutores adjacentes de armazenar carga quando uma tensão é aplicada a eles. Caracteriza a capacidade de um capacitor de reter carga.
moléculas polares
Moléculas polares: Os centros de carga positiva e negativa da molécula não coincidem entre si.
Moléculas promoleculares
Moléculas não polares: O centro de carga positiva da molécula coincide com o centro de carga negativa
Constante dielétrica
Também chamado de constante dielétrica, coeficiente dielétrico ou permissividade, é um coeficiente que expressa características de capacidade de isolamento.
Rigidez dielétrica e decomposição
quebra de meio
Quando a intensidade do campo elétrico excede um certo valor crítico, o meio muda de um estado dielétrico para um estado condutivo·
Intensidade do campo elétrico de ruptura
Quando o meio se rompe, a intensidade crítica do campo elétrico correspondente é chamada de rigidez dielétrica.
Principais fatores que afetam a resistência à ruptura de materiais inorgânicos
Inomogeneidade do meio:
efeito de bolha em materiais
Estado da superfície do material e campo elétrico de borda
piroeletricidade
A intensidade da polarização elétrica de um cristal muda devido ao efeito da temperatura.
Perda dielétrica
Sob a ação de um campo elétrico, os dielétricos frequentemente convertem energia elétrica em outras formas de energia (como energia térmica).
Forma de perda dielétrica
Perda de condutância (ou condução de vazamento)
Perda de polarização
Perda de ionização
Perda estrutural
Perda de falta de homogeneidade da macroestrutura
Fatores que afetam a perda dielétrica
Efeito da frequência
Efeito da temperatura
Efeito da umidade
Dielétrico
Sob a ação de um campo elétrico, todas as substâncias podem estabelecer polarização.
característica
Transmitir, armazenar ou registrar os efeitos e efeitos da eletricidade na forma de polarização elétrica em que os centros de gravidade das cargas positivas e negativas não coincidem.
Classificação
dielétrico não polar
É composto por moléculas apolares. Quando não há campo elétrico externo, os centros de gravidade das cargas positivas e negativas das moléculas coincidem entre si e não há momento de dipolo elétrico.
dielétrico polar
É composto por moléculas polares Mesmo na ausência de um campo externo, os centros de gravidade das cargas positivas e negativas de cada molécula não coincidem entre si. Possui um momento elétrico inerente, que está intimamente relacionado à ferroeletricidade.
usar
Componentes capacitivos, isoladores elétricos, ressonadores em circuitos eletrônicos. Certos materiais com propriedades especiais,
Isolador: Usado para isolar a condução de cargas elétricas em um circuito, como barreiras cerâmicas usadas na transmissão de energia de alta tensão.
Capacitor: Componente eletrônico usado para armazenar carga elétrica recebida de um circuito elétrico.
Constante dielétrica
Uma quantidade física que caracteriza a capacidade de um material de polarizar e armazenar cargas.
polarização
Sob a ação de um campo elétrico externo, um momento dipolar induzido é gerado dentro do dielétrico ao longo da direção do campo elétrico, e o fenômeno de cargas polarizadas que aparecem na superfície do dielétrico é chamado de polarização do dielétrico.
tipo de polarização
polarização eletrônica
Quando um material é afetado por um campo elétrico externo, a nuvem de elétrons em seus átomos se desviará do centro do núcleo carregado positivamente. Este fenômeno de dipolos elétricos induzidos por deslocamento relativo é chamado de polarização eletrônica.
Características
Esta polarização pode ser realizada em frequências ópticas
A polarização é reversível sem consumo de energia, ou seja, polarização elástica
Não tem nada a ver com temperatura e frequência de energia, mas depende da intensidade do campo elétrico.
Produzido em todos os materiais·Se o campo elétrico externo for removido, a polarização desaparece
polarização iônica
Sob a ação de um campo elétrico, os íons positivos e negativos são orientados ao longo de diferentes direções do campo elétrico, tendendo para uma direção consistente com o campo elétrico externo.
Características
Reversível, produzido em dielétricos estruturados iônicos
Pertence à polarização elástica e a perda de energia é muito pequena.
A polarização por deslocamento iônico é afetada por dois fatores opostos: quando a temperatura aumenta, a força de ligação entre os íons diminui, o que aumenta o grau de polarização, mas a densidade dos íons diminui à medida que a temperatura aumenta, o que diminui o grau de polarização; Normalmente, o primeiro fator tem um impacto maior.
polarização molecular
O momento dipolar intrínseco está relacionado à orientação e arranjo de
Características
É onipresente em compostos ligados ionicamente e polímeros polares, incluindo silicatos;
Este tipo de polarização pode ser preservado após a remoção do campo elétrico, e a polarização interna parece ser permanente. Polarização inelástica.
Existe um valor máximo com as mudanças de temperatura, que está relacionado à intensidade do campo elétrico e à frequência da potência.
Polarização da interface interna
Os transportadores móveis são impedidos de se moverem sob a ação de um campo elétrico externo e são dispostos com uma superfície de obstáculo físico.
Características
O tempo de resposta é muito longo, variando de alguns segundos a dezenas de minutos.
Enfraquece com o aumento da temperatura;
Encontrado em dielétricos cerâmicos estruturalmente não homogêneos
processo de polarização
Polarização eletrônica causada pela distorção da nuvem de elétrons fora do núcleo atômico do material
Polarização iônica causada pelo deslocamento relativo de íons positivos e negativos na molécula;
Polarização de direção causada pela rotação do momento elétrico intrínseco da molécula sob a ação de um campo elétrico externo.
polarização espontânea
Cristais fotônicos
一、 introdução
Propriedades dos materiais
Cristal: Um arranjo periódico de átomos ou moléculas
Malha: Um padrão repetido de átomos ou moléculas no espaço
Os elétrons se movem em um cristal com potencial periódico. Os elementos constituintes do cristal e a geometria da rede determinam as propriedades condutoras do cristal.
Condutividade: Os elétrons se propagam na forma de ondas, e as ondas de elétrons que atendem a certas condições podem se propagar em potenciais periódicos sem dispersão (mas serão espalhadas por defeitos e impurezas)
Gap de banda: Uma estrutura que pode existir na estrutura da banda de energia de um cristal e pode impedir que ondas de elétrons de uma energia específica se propaguem em uma direção específica.
Gap de banda completo: O potencial de rede é forte o suficiente para que o gap de banda possa se estender e cobrir todas as direções de propagação possíveis, banda de valência/condução de semicondutores
Cristal fotônico (PC)
Normalmente, meios macroscópicos com diferentes constantes dielétricas são usados para substituir átomos ou moléculas, e constantes dielétricas periódicas (ou índice de refração periódico) são usadas para substituir o potencial periódico; Se a diferença na constante dielétrica dos materiais no cristal for grande o suficiente e a absorção de luz do material for pequena, a reflexão e a refração de diferentes interfaces podem fazer com que os fótons se comportem de forma semelhante aos elétrons em potenciais periódicos.
Cristais fotônicos (meios periódicos de baixa perda) são uma forma de controlar e manipular a luz. Ao projetar e construir cristais fotônicos com intervalos de bandas fotônicas, a luz é impedida de se propagar em direções específicas em frequências específicas (faixas de comprimento de onda, frequências).
estrutura
Controle óptico
Guia de ondas de metal/cavidade de metal As paredes da cavidade metálica evitam a propagação de ondas eletromagnéticas com frequências abaixo de um determinado limite; Um guia de ondas metálico permite apenas que as microondas se propaguem ao longo do seu eixo. A energia luminosa é rapidamente dissipada em metais, e guias de onda metálicos/cavidades metálicas não podem ser amplamente utilizados na luz visível. Os cristais fotônicos cobrem uma faixa de frequência mais ampla e têm uma determinada estrutura geométrica para controlar as ondas eletromagnéticas (cristais fotônicos de tamanho milimétrico controlam microondas; cristais fotônicos de tamanho micrométrico controlam a luz infravermelha)
espelho dielétrico multicamadas Composto por filmes multicamadas de 1/4 de comprimento de onda de materiais alternados com diferentes constantes dielétricas. Em cada interface de camada, parte da onda de luz é refletida. Se o espaço de propagação for periódico, as múltiplas reflexões da onda incidente produzirão interferência destrutiva, eliminando assim a onda de propagação direta. Faça a luz de um comprimento de onda específico irradiar na superfície para sofrer reflexão total (espelho dielétrico, filtro dielétrico Fabry-Perot, laser de feedback distribuído) Meio de baixa perda com estrutura periódica unidimensional, esta estrutura é definida como um cristal fotônico unidimensional.
二、 Teoria eletromagnética de mídia mista
Equações macroscópicas de Maxwell
conversão harmônica Mudar o campo para padrões harmônicos separa as funções de tempo e espaço. As equações de Maxwell atuam em padrões de campo que variam senoidalmente (harmonicamente) com o tempo. Através da análise de Fourier, qualquer onda pode ser decomposta em uma série de superposições de harmônicos, que são simplesmente chamadas de modos ou estados do sistema. Usando números complexos para representar campos, precisamos apenas pegar suas partes reais para obter os campos físicos reais.
Problema de autovalor eletromagnético
Equações matemáticas para encontrar funções e valores próprios
Operador hamiltoniano
Características gerais dos modos harmônicos
Energia eletromagnética e princípio de variação
Campo Magnético e Elétrico
perturbação
Recursos de dimensionamento de equações MW
Frequência discreta e contínua
Comparação de Eletrodinâmica e Mecânica Quântica I
三、 Simetria e Eletromagnetismo Sólido
Classificação de Simetria de Padrões de Campo Eletromagnético
simetria translacional contínua
simetria translacional discreta
estrutura da banda fotônica
Simetria rotacional e zona de Brillouin irredutível
Simetria de espelho e separação de padrões
simetria de reversão de tempo
Velocidade de propagação da onda Bloch
Comparação entre Eletrodinâmica e Mecânica Quântica II
四、 Filme multicamadas: 1D PC
filme multicamadas
Fundo de Física de Gap de Banda Fotônica
Tamanho do intervalo de banda
Modos evanescentes em band gaps fotônicos
Propagação fora do eixo
Defeitos e modos locais
estado de superfície
Refletor de filme multicamadas omnidirecional
五、 Computador 2D
Estado de Bloch 2D
coluna dielétrica rede tetragonal
grade dielétrica rede tetragonal
Bandgap completo para qualquer polarização
comunicação fora do rosto
Defeitos pontuais e localização de luz
Defeitos de linha e guias de onda
estado de superfície
六、 Computador 3D
Malha 3D
PC com bandgap completo
modo local de defeito pontual
Modo local de defeito de linha
localização de superfície
七、 guia de onda dielétrico periódico
Visão geral
Modelo 2D
Guia de ondas dielétrico periódico Modelo 3D
Simetria e Polarização
Defeitos pontuais dielétricos periódicos do guia de ondas
fator de qualidade da cavidade com perdas
八、 Placa de circuito impresso
Placa de Coluna e Placa de Orifício
Polarização e espessura da placa
defeitos na linha da placa
Defeitos pontuais da placa
Mecanismo de bandgap incompleto de alto Q
九、 Fibra óptica para PC
mecanismo de restrição
Fibra de PC guiada por índice
Fibra perfurada guiada por band gap
Bragg Fibra
Perda de fibra de núcleo oco
十、 Projeto de aplicativo para PC
Espelhos, guias de onda, ressonadores
filtro de banda estreita
Teoria dos Padrões de Acoplamento Temporal
guia de ondas curvado
divisor de guia de ondas
Filtro 3D com perdas
Absorção Ressonante e Radiação
Filtros Não Lineares e Biestabilidade
reflexão, refração, difração
1. Suponha que a intensidade do campo elétrico seja pequena o suficiente para que os efeitos não lineares possam ser ignorados 2. Suponha que o material seja macroscópico e isotrópico (permissividade relativa) 3. Ignore a dispersão do material fora da faixa de frequência (a constante dielétrica não muda com a frequência) 4. Suponha que o material não esteja danificado
Estrutura Média Periódica do Plasma Propriedades eletromagnéticas e pesquisa de aplicação
Visão geral da pesquisa
Teoria do Cristal Fotônico (PC)
Cristal fotônico de plasma (PPC)
Método de cálculo do PC
Método de cálculo
Métodos de cálculo comuns do PCC
Lei PCC FDTD
Lei PCC PWE
Lei PCC FDFD
PPC 1D
Design de refletor omnidirecional
Baseado em tecnologia de emenda
Baseado na tecnologia de camada correspondente
Baseado na estrutura periódica variável
Baseado em estruturas quase periódicas/fractais
Com base na estrutura quase periódica ternária de Fibonacci
Baseado na sequência de Fibonacci melhorada
PPC 2D
Propriedades eletromagnéticas 2D PPC
Características de bandgap 2D PPC
Propriedades de dispersão PPC magnetizada 2D
Características de transmissão 2D PPC de estrutura periódica finita
Novas propriedades de bandgap 2D PPC
Projeto de dispositivo PPC 2D
Defeitos de linha e defeitos pontuais
Tecnologia de ampliação de bandgap omnidirecional
Propriedades refrativas negativas de ângulo total
Refletor omnidirecional
PPC 3D
Propriedades eletromagnéticas 3D PPC
Características de bandgap PPC de rede cúbica 3D
Propriedades de dispersão PPC de rede de diamante 3D
Propriedades incomuns de dispersão de ondas em PPC magnetizado 3D
Propriedades de dispersão de ondas RCP em PPC magnetizado 3D
Ampliação do bandgap 3D PPC
Alterando a estrutura da rede para ampliar o bandgap
Características de bandgap PPC anisotrópico 3D
Onda RCP em características de bandgap PPC de magnetização anisotrópica 3D
Propriedades de dispersão de ondas incomuns em magnetização anisotrópica 3D PPC
Projeto de dispositivo PPC 3D
Baseado em switch óptico 3D PPC
Interruptor óptico de onda RCP com efeito magneto-óptico Faraday
Efeito Voigt magneto-óptico Interruptor óptico de onda incomum
Simulação
Simulação e experimento PPC
Implementação e simulação de absorvedor PPC
Dispositivos de microondas
Projeto de novo absorvedor de banda larga sintonizável
Projeto de absorvedor de ultralargura baseado em metamateriais de plasma
Projeto de absorvedor de metamaterial de plasma com ampliação de largura de banda
Projeto de metassuperfície plasmônica de estado sólido de varredura de feixe
Ciência de materiais ópticos funcionais
一、 Transferência de elétrons/carga induzida por luz
Decaimento Radiativo/Não Radiativo de Compostos de Transferência de Carga Conjugada Intramolecular
Mecanismo de trabalho de transferência de elétrons induzida por luz e sensores químicos fluorescentes
Sensores químicos fluorescentes
repórter
Substituto
receptor
Sensores químicos fluorescentes
二、 Materiais foto/eletrocrômicos orgânicos
Materiais fotocrômicos orgânicos
fotocromático
Compostos da família Fulgide
Sistema fotocrômico de diarileteno
compostos
Espiropiranos e Espirooxazinas
Base fotocrômica Schiff
Fotocromismo em ambientes especiais
materiais eletrocrômicos
Parâmetros básicos de materiais eletrocrômicos
Mecanismo de formação em polímeros conjugados
Métodos de caracterização de polímeros eletrocrômicos
Controle múltiplo de cores de polímeros eletrocrômicos
Notas altas para dispositivos eletrocrômicos
Materiais foto/eletrocrômicos de dupla função
Materiais bifuncionais de diariletileno
Materiais bifuncionais de espirooxazina
Aplicações de materiais foto/eletrocrômicos
三、 Materiais fotorrefrativos poliméricos
Componentes essenciais e caracterização de desempenho
Componentes necessários e suas relações de nível de energia
Caracterização do desempenho do material
Efeito do campo elétrico externo nos materiais
Materiais fotorrefrativos poliméricos
Baseado em polímeros ópticos não lineares
Baseado em polímeros fotocondutores
Material fotorrefrativo de polímero totalmente funcional
Materiais fotorrefrativos amorfos de pequenas moléculas
aprimoramento de orientação
Perspectiva de pesquisa de materiais
四、 Materiais ópticos não lineares orgânicos
Princípios básicos de efeitos ópticos não lineares
Polarização induzida pela luz em dielétricos e resposta óptica não linear da matéria
Efeitos ópticos não lineares e aplicações
Materiais ópticos não lineares orgânicos
Projeto molecular óptico não linear orgânico
Materiais ópticos não lineares orgânicos de segunda ordem
Materiais ópticos não lineares orgânicos de terceira ordem
Aplicação de materiais ópticos não lineares de polímero orgânico
Tecnologia e aplicações de processamento de estrutura micro-nano a laser
processo de dois fótons
Processamento micro-nano a laser
Materiais de processamento de polimerização de dois fótons
Processamento de micro-nanoestrutura de dois fótons
Perspectivas de aplicação de estruturas micro-nano
五、 Princípios, materiais e dispositivos de armazenamento óptico
Princípios e tipos de armazenamento óptico fotônico
Armazenamento de luz ardente de buraco espectral
armazenamento de luz por captura de elétrons
Armazenamento de luz fotorrefrativa
Armazenamento de luz fotocromática
Método de gravação de armazenamento óptico tipo fóton
Identificado
Estilo vetorial
Variedade
Grade holográfica
Materiais fotocrômicos orgânicos/biomoleculares para armazenamento de luz
Disco fotocromático apagável e regravável
Armazenamento de luz de comprimento de onda duplo de material fotocrômico de duas cores
Fotoanisotropia para armazenamento de luz
Armazenamento óptico tridimensional de dois fótons
Princípio de armazenamento de luz tridimensional de dois fótons
Método de armazenamento de luz dupla e tridimensional
Material de armazenamento de luz tridimensional fotocromático de dois fótons
Direção de desenvolvimento do armazenamento óptico fotônico
六、 Materiais nano/compósitos semicondutores
Materiais fotocrômicos semicondutores de óxido de metal de transição
Materiais fotocrômicos MoO3, WO3
Materiais fotocrômicos compósitos inorgânicos/orgânicos
Mecanismo fotocrômico
Sal de poliácido alquilamônio
Filmes ultrafinos fotocrômicos multicamadas automontados
Filme fotocrômico composto de poliácido/polímero de metal de transição
Filme nanocompósito de sílica modificado com poliácido/amina orgânica
Eletrocromismo de óxidos de metais de transição
composição
mecanismo
dispositivo
outro
Filmes e nanopartículas de TiO2
Aplicações de governança ambiental
Aplicação de propriedades induzidas por luz de semicondutores na metalização de superfícies de isoladores
七、 diodo eletroluminescente orgânico
Avaliação da funcionalidade do dispositivo OLED e eficiência energética
Uma breve história do desenvolvimento da tecnologia OLED
Dispositivo emissor de luz de camada única
OLED de heterojunção
Transferência de energia e OLEDs dopados com corante
Discussão sobre questões de transferência de energia
Dispositivos eletroluminescentes de polímero
Sobre a formação de excitons e OLEDs fosforescentes triplos
Pesquisa sobre compostos luminescentes triplos azuis e transferência de energia endotérmica
Melhoria do rendimento quântico do dispositivo
Problemas de acoplamento de saída do dispositivo
Eficiência energética do dispositivo (injeção de portadora)
Contato entre eletrodo e camada orgânica e injeção de transportadores
Inserção de uma camada tampão entre o eletrodo e a camada orgânica para melhorar a eficiência do dispositivo
Problemas de envelhecimento e danos do OLED
八、 Materiais fotoeletroquímicos de conversão de energia solar
Material semicondutor
Estrutura da banda e mecanismo de condução
Nível de Fermi e distribuição estatística de portadores de equilíbrio
propriedades de absorção de luz
Propriedades da interface semicondutor/eletrólito
semicondutor de nanopartículas
Propriedades ópticas
Propriedades elétricas
Células fotoeletroquímicas semicondutoras
processo fotoeletroquímico
eficiência de conversão de energia
fotoestabilidade
Células fotoeletroquímicas semicondutoras nanocristalinas
Propriedades fotoeletroquímicas
Sensibilização espectral
Integração fotônica micro-nano
一、 Teoria básica de guias de onda ópticos
guia de ondas de laje
Análise da teoria dos raios
análise da teoria das ondas
Campo de modo aproximado gaussiano
Tira guia de onda
Método Macatili
Método de índice de refração equivalente
二、 Método de transmissão de feixe
equação de onda vetorial completa
BPM
Formulários
Acoplador direcional
Interferômetro Mach-Zehnder
三、 domínio do tempo de diferença finita
Equação MC Fórmula de cálculo FDTD
Yee celular e formato diferencial
Condições de estabilidade numérica
Dispersão numérica e ruído
Condições limite de absorção de camada perfeitamente combinadas
Configurações de fonte de estímulo
Fonte de pulso e fonte de estado estacionário
separação de campo espalhado de campo total
Método de diferenças finitas para meios dispersivos
Vinculando causalidade de D&E
Vários modelos de dispersão típicos
Algoritmo de diferença FDTD de mídia dispersiva
Exemplo de cálculo
四、 Materiais e estruturas comuns de guias de ondas ópticas
Materiais e estruturas típicas de guias de ondas ópticas
Materiais e estrutura de SiO2
Materiais semicondutores III-V e guias de onda
Materiais e estrutura LiNbO3
Materiais poliméricos e guias de onda
Materiais isolantes de silicone e guias de onda
Novo guia de ondas nano-óptico
Processo de fabricação de dispositivo de guia de onda óptico
Crescimento de filme fino da camada guia de ondas
Processo de fotolitografia
Tecnologia de gravação
Teste de dispositivos ópticos de guia de onda
Processo de teste
dispositivo de teste
Método de teste de perda de transmissão de guia de ondas
Embalagem e teste de dispositivos ópticos de guia de onda
五、 Acoplador óptico de guia de ondas
Visão geral e classificação do optoacoplador
Parâmetros técnicos gerais do optoacoplador
Visão geral da filial Y
Fundamental
Exemplos de design
Ramo Y ajustável
Aplicativo de filial Y
Acoplador MMI
Princípios básicos do acoplador MMI
Aplicações de acoplador MMI
Acoplador direcional
Dispositivo multiplexador por divisão de comprimento de onda
Tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda
Dispositivo multiplexador por divisão de comprimento de onda
AWG
Princípios e design de coleção
Modelagem teórica
EDG
Design otimizado de dispositivos de multiplexação por divisão de comprimento de onda
Design plano de passagem de banda
Design insensível à polarização
Design insensível ao calor
Design de baixa diafonia
Outros designs otimizados
Aplicações de dispositivos de multiplexação por divisão de comprimento de onda
Dispositivo de três vias de fibra única
Aplicação de codificador para multiplexação por divisão de código óptico
六、 ressonador de microanel
Fundamental
estrutura básica
Parâmetros básicos
Habilidades básicas
método de matriz de transferência
método de acoplamento de amplitude
filtro de loop único
Filtro de loop duplo paralelo
Filtro de loop duplo em série
Baseado em ressonador microring dispositivos fotônicos integrados
filtro
Dispositivo multiplexador por divisão de comprimento de onda
sensor de micro anel
laser de micro anel
Modulador de luz microanel
Interruptor de luz micro anel
七、 Com base na estrutura do plasmon de superfície Integração nano-leve
Propriedades básicas de plasmons de superfície
Modelo de dispersão metálica
Plasmons de superfície em interface única metal/dielétrica
Plasmons de superfície em estruturas multicamadas
Aplicações de integração de luz em comprimentos de onda de plasmons de superfície
Guia de onda de matriz de nanopartículas metálicas
Dispositivos plasmônicos de superfície de longo alcance
Guias de onda e dispositivos MIM
八、 Guias de onda e dispositivos de cristal fotônico
Introdução aos cristais fotônicos
conceito
aplicativo
guia de ondas de cristal fotônico
Tablet PC 2D
Guia de ondas de laje de PC
Unidade básica baseada em guia de ondas de PC
Baseado em guia de ondas de PC novos dispositivos integrados
Divisor de energia para PC
Multiplexador de divisão de comprimento de onda para PC
Interruptor óptico para PC
Guia de ondas lentas para PC
Microcavidade PC de alto Q
Fabricação de guia de ondas para PC
九、 Fotônica de Silício
Fundamentos da Física de Semicondutores
cristal
Faixa energética e classificação de materiais
Transição de elétrons e buraco
semicondutor bandgap direto/indireto
Propriedades do material de silício
Laser Raman à base de silício
Dispersão Raman e Dispersão Raman Estimulada
Absorção de dois fótons e absorção de portador livre
Laser Raman à base de silício
Modulador eletro-óptico de silício
Efeito de dispersão de plasma transportador livre
Modulador eletro-óptico baseado em silício baseado na estrutura do interferômetro Mach-Zehnder
Modulador eletro-óptico baseado em silício baseado em estrutura ressonadora de microanel
Fotodetector à base de silício
Detector de germânio à base de silício
Detector de injeção de partículas à base de silício
Acoplamento de guia de ondas e detector
Tecnologia de fabricação micro-nano
一、 introdução
Aplicações de tecnologia de fabricação micro-nano
Aplicações da vida diária
filamento de lâmpada incandescente
Processamento de bico de injeção de combustível
gravação de disco
Bicos para impressora jato de tinta
Aplicações de dispositivos médicos
injetor de células
técnicas minimamente invasivas
Microdispositivos de órgãos artificiais
Aplicações de produtos de defesa
Matriz de microfuros de isolamento térmico do motor
Componentes térmicos aeroespaciais
Microdispositivos
Desenvolvimento de tecnologia de fabricação micro-nano
Dispositivos tradicionais são miniaturizados, integrados e de alto desempenho
Chip de memória de alta capacidade
Sonda cirúrgica minimamente invasiva
Miniaturização, composição e integração de processamento e montagem de processamento tradicional
Micromoldes, máquinas-ferramentas, processos
Processamento especial de microestrutura
Tecnologia de processamento microeletromecânico e tecnologia de integração
Processamento de automontagem em nanoescala
Bioprocessamento micro-nano e fabricação biônica
Classificação de tecnologia de fabricação micro-nano
De acordo com a forma de transformação da substância
Alterar de acordo com o estado do material
De acordo com o método de miniaturização do sistema
二、 Microusinagem
Introdução
conceito: O processamento mecânico no qual a escala de recursos de processamento atinge o nível submilimétrico ou inferior ou a precisão do processamento atinge o nível nanométrico é chamado de microusinagem.
Vantagem: As peças processadas são feitas de uma ampla variedade de materiais, formatos diversos e alta precisão de processamento.
Desvantagens: É necessário remover a tolerância ponto por ponto para formar a estrutura e a superfície, e o processamento de superfícies padronizadas em grandes áreas não pode ser realizado
Micro corte
Visão geral: Em máquinas-ferramentas de corte de precisão e ultraprecisão, microferramentas sólidas de alta resolução são usadas para usar força mecânica para obter processamento de microremoção de materiais de peças ou métodos de microusinagem que alcançam precisão de nível nano por meio de corte extremamente fino. Atualmente, é mais difícil conseguir o microcorte de peças em escala micrométrica, mas é fácil conseguir o microcorte de peças submilimétricas de alta qualidade, estruturas micrométricas ou superfícies de nanoprecisão.
Mecanismo de micro corte
Afetado pelo efeito de incrustação, o problema de deslocamento não pode ser ignorado, e o grau de corte não livre é significativamente maior do que o do corte em incrustação convencional, a quantidade de corte extremamente pequena pode ser menor que o tamanho do grão e a tensão de cisalhamento no; a aresta de corte não é mais o dano entre os grãos, mas deve exceder a força de ligação atômica ou molecular dentro do cristal; a influência dos parâmetros geométricos da ponta da ferramenta na qualidade do processamento não pode ser ignorada;
Modelo de profundidade de corte crítica
A profundidade final de corte está relacionada à deformação do sistema de processo, ao rebote da superfície do material da peça e aos parâmetros geométricos da lâmina. A profundidade final de corte reflete a capacidade de microcorte. a chave para melhorar a capacidade de micro-corte.
O processo de corte de transição é um processo no qual a aresta de corte deixa de ser capaz de produzir cavacos e passa a ser capaz de produzir cavacos. O mecanismo de corte do processo de corte transicional é a base para a análise do mecanismo de corte fino
Mecanismo de corte fino convencional
A profundidade de corte limite elástico real é maior que a profundidade de corte limite elástico teórico. As capacidades comuns de microcorte são muito afetadas pela rigidez do sistema. Para melhorar as capacidades de microcorte, primeiro, o raio cego da lâmina deve ser reduzido tanto quanto possível. No entanto, os parâmetros da ferramenta estão sujeitos à tecnologia de processamento da ferramenta e completamente. lâmina afiada não existe. Em segundo lugar, devem ser feitos esforços para aumentar a rigidez do sistema. Os métodos tradicionais têm limitações a este respeito.
Mecanismo de corte fino por vibração
ferramentas de corte de diamante
Torneamento por vibração elíptica micro ultrassônica
Microfresamento
Processamento combinado de microtorneamento e fresamento
Processamento de microperfuração e rosqueamento
Micro moagem, moagem e processamento por pulverização
Equipamento de microprocessamento
Características técnicas
Micro-EDM
Princípio do micro-EDM
Produção online de eletrodos finos
Equipamento micro EDM
Corte micro EDM
EDM de microfio
Processamento de feixe de micro alta energia
Processamento microlaser
Processamento de feixe de micro elétrons
Processamento de feixe de micro íons
Microusinagem típica
三、 Formação de filme de superfície e fabricação de aditivos
Descarga de gás e plasma
geração de plasma
Descarga luminosa DC
descarga de alta frequência
Formação de filme de deposição física de vapor superficial
revestimento de evaporação
Revestimento por pulverização catódica
Características técnicas do PVD
formação de filme por deposição química de vapor
Deposição Química de Vapor (CVD)
DCV quente
DCV melhorada por plasma
DCV óptica
deposição de camada atômica
Compostos orgânicos metálicos CVD
CVD metálico
Materiais funcionais CVD
Formação de deposição química líquida de superfície
Chapeamento de superfície e eletroformação
Revestimento eletrolítico de superfície
método sol-gel
impressao 3D
Fundamental
Tecnologia de impressão de dispositivos microeletrônicos
Tecnologia de impressão 3D em resina
Tecnologia de formação de impressão 3D de metal
Revestimento de superfície e pulverização térmica
revestimento de superfície
Processo de revestimento especial
Spray térmico
Modificação de superfície
Oxidação de superfície
difusão superficial
Implantação iónica
Aplicação de filme de superfície
Vidro da cabine da aeronave e revestimento do trem de pouso
matriz de microlentes de vidro
四、 Processo de semicondutores e tecnologia de embalagem
Semicondutores e materiais funcionais comumente usados
Silício, compostos de silício
Vidro
Materiais piezoelétricos
materiais magnéticos
Ligas com memória de forma
Litografia
Princípios básicos e processo
retículo
Litografia em nanoescala
Tecnologia de padronização especial
Tecnologia de gravação
Princípios básicos e parâmetros-chave
gravação de plasma
Gravura em fase de vapor
Gravura úmida
tecnologia de microconexão
Ligação anódica
ligação direta
ligação metálica
ligação de pasta de vidro
colagem de resina
Colagem assistida por plasma
tecnologia de planarização
Visão geral técnica
Tecnologia de processamento
polimento mecânico químico
embalagem de microssistema
Recursos e tipos
Engenharia de Processos
Fronteira tecnológica
Processamento integrado de semicondutores
Sensor de pressão piezoresistivo
sensor de pressão capacitivo
Sensor de pressão ressonante de silício
Sensor de pressão de fibra óptica
五、 Tecnologia de impressão micro-nano
Princípio e Processo
gravação a quente
Princípio e processo principal
Modelo de gravação a quente e material base
Mudanças de temperatura e pressão durante o processo de gravação a quente
Impressão UV
princípio
Fotorresiste de impressão UV
Impressão suave
Tecnologia de impressão de microcontato
método de micromodelo capilar
transferência de micromoldagem
Micromoldagem Assistida por Solvente
Impressão com rolo de grandes áreas
Princípio de impressão de rolo
Fotorresiste de impressão de rolo
Nova tecnologia de impressão micro-nano
Processo de padronização de microestrutura induzida por campo elétrico
tecnologia de impressão molecular
Aplicações de impressão micro-nano
六、 Automontagem nanoestruturada
Visão geral
Automontagem induzida direcionalmente
Automontagem da membrana Langmuir-Blodgett
Automontagem camada por camada
Automontagem de filtração a vácuo
Automontagem induzida por interface
Automontagem induzida por campo magnético
Automontagem assistida por modelo
Automontagem assistida por matriz Nanopore
Automontagem assistida por estrutura natural
Tendências de desenvolvimento tecnológico
七、 Bioprocessamento e formação micro-nano
Conotação de bioprocessamento
processamento de remoção biológica
Princípios técnicos
processo de elaboração
modelagem de biorrestrição
Tipo de modelo
processo de elaboração
Replicação biológica
moldagem de cópia
modelagem de escala
biomontagem
Formação de conexão de partículas
Formação de montagem compacta
Montagem e formação de array